JP3203267B2 - Ion accelerator - Google Patents

Ion accelerator

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JP3203267B2
JP3203267B2 JP12684592A JP12684592A JP3203267B2 JP 3203267 B2 JP3203267 B2 JP 3203267B2 JP 12684592 A JP12684592 A JP 12684592A JP 12684592 A JP12684592 A JP 12684592A JP 3203267 B2 JP3203267 B2 JP 3203267B2
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power supply
voltage
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casing
bushing
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阿川  義昭
鯉力雄 杉本
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日本真空技術株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はイオン加速装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion accelerator.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】図3乃至図5は従来例の
イオン加速装置を示すものであるが、これら図において
グランドシールドボックス41内には、高電圧ターミナ
ル42がグランドレベルより所定の高さに配設されてお
り、これは4本の絶縁支柱45によりグランドレベルに
設けられた絶縁支柱支持板46上に支持されている。高
電圧ターミナル42からグランドレベルまでの距離を等
分割して中間ターミナル47が、これら絶縁支柱45に
巻装されており、これらとの間に、高電圧ターミナル4
2及び中間ターミナル47、もしくは絶縁支持板46と
の間に抵抗体48が接続されている。
2. Description of the Related Art FIGS. 3 to 5 show a conventional ion accelerator. In these figures, a high voltage terminal 42 is provided in a ground shield box 41 with a predetermined voltage higher than the ground level. It is supported on an insulating support plate 46 provided at the ground level by four insulating supports 45. An intermediate terminal 47 is wound around these insulating posts 45 by equally dividing the distance from the high voltage terminal 42 to the ground level, and the high voltage terminal 4 is interposed between them.
A resistor 48 is connected between the second and intermediate terminals 47 or the insulating support plate 46.

【0003】また高電圧ターミナル42の側方には、電
力供給装置50が配設されており、これは電力ケーブル
シールドパイプ57により、その上端部が高電圧ターミ
ナル42に接続されている。本従来例の電力供給装置5
0は、いわゆる絶縁トランスでなり、一次側に商用電源
が接続され、二次側が上方へと延びていて、その上端部
はコロナシールド56を被覆させている。
A power supply device 50 is provided beside the high voltage terminal 42, and its upper end is connected to the high voltage terminal 42 by a power cable shield pipe 57. This conventional power supply device 5
Numeral 0 is a so-called insulating transformer, a commercial power supply is connected to the primary side, the secondary side extends upward, and the upper end thereof covers the corona shield 56.

【0004】更に電力供給装置50の側方には高電圧電
源用スタック(コックロフト・ウォルトン型の高電圧電
源)51が配設されており、この下端部において発振器
52の出力端子がケーブルを介して接続されている。コ
ックロフト・ウォルトン型の高電圧電源装置51は公知
のように構成され、図7で示すように、ダイオード、コ
ンデンサなどを段階的に結合させた構成を有し、倍電圧
回路を構成するが、順次上方に行くに従い、昇圧され、
本従来例では400KVの最高電圧が得られ、上端部に
はコロナシールド54を被覆されており、これは接触棒
55により高電圧ターミナル42に接続されている。
Further, a stack for high-voltage power supply (high-voltage power supply of Cockloft-Walton type) 51 is provided on the side of the power supply device 50, and the output terminal of the oscillator 52 is connected to the lower end of this stack via a cable. Connected. The Cockloft-Walton type high-voltage power supply device 51 is configured in a known manner, and has a configuration in which diodes, capacitors, and the like are coupled stepwise as shown in FIG. As you go upward, the pressure is increased,
In this conventional example, a maximum voltage of 400 KV is obtained, and the upper end is covered with a corona shield 54, which is connected to the high voltage terminal 42 by a contact rod 55.

【0005】高電圧ターミナル42内には公知の構造を
有するイオン源43、質量分離磁石44、プラズマ発生
用電源66、引き出し電源67、ガスボックス68など
が配設されており、高電圧ターミナル42の一側壁部に
は、加速管60が接続されており、また、これに連接し
て集束用Qレンズ61、X−Y走査ユニット62及び注
入チャンバ63が設けられている。加速管60の一端部
はグランドシールドボックス41と同レベルとされてい
る。また排気管49が高電圧ターミナル42の他側壁部
とグランドシールドボックス41との間に接続され、外
部の真空ポンプ12に接続される。
In the high voltage terminal 42, an ion source 43 having a known structure, a mass separation magnet 44, a power source 66 for plasma generation, a power source 67 for drawing out, a gas box 68 and the like are arranged. An acceleration tube 60 is connected to one side wall, and a focusing Q lens 61, an XY scanning unit 62, and an injection chamber 63 are provided in connection with the acceleration tube 60. One end of the acceleration tube 60 is at the same level as the ground shield box 41. An exhaust pipe 49 is connected between the other side wall of the high-voltage terminal 42 and the ground shield box 41 and connected to the external vacuum pump 12.

【0006】図6は以上の電力供給装置50の詳細を示
すものであるが、下方のトランス部50bの一次側巻線
の入力端子U、Vには商用電源が供給され、このトラン
ス部50bにより昇圧されて二次側巻線から得られる電
圧は上方へと長く延在する導線50aにより、その上端
部の電極U’、V’を介してイオン源43や質量分離磁
石44などに電力を供給するものである。導線50aは
上述したように絶縁材でなるブッシング50cにより被
覆されている。
FIG. 6 shows the details of the power supply device 50 described above. Commercial power is supplied to the input terminals U and V of the primary winding of the lower transformer section 50b. The boosted voltage obtained from the secondary winding is supplied to the ion source 43, the mass separation magnet 44, and the like via the electrodes U 'and V' at the upper end of the conductor 50a extending upward and long. Is what you do. The conductor 50a is covered with the bushing 50c made of an insulating material as described above.

【0007】また上述の高電圧発生装置51の詳細は図
7に示されるが、この装置51においても、下方部はト
ランス部51bでなり、この入力端子p、qには商用周
波数を整流し、それをスイッチング回路にて20KHz
程度にした高周波が接続され、また二次側の巻線はカス
ケード状に構成され、ダイオードD及びコンデンサCの
図示する接続でなる倍電圧発生部51aに接続されてい
る。そしてこの上端部において400KVの高電圧が得
られる。
The details of the high voltage generator 51 are shown in FIG. 7. In this device 51 as well, the lower part is a transformer 51b, and the input terminals p and q rectify the commercial frequency. 20KHz with switching circuit
The reduced high frequency is connected, and the secondary winding is configured in a cascade, and is connected to the voltage doubler 51a which is a connection of the diode D and the capacitor C as shown. A high voltage of 400 KV is obtained at the upper end.

【0008】従来のイオン加速装置は以上のように構成
され、作用を行なうものであるが、図4に明示されるよ
うに高電圧ターミナル42の図において右側面には加速
管60がシールドボックス41との間に接続され、また
左側面には排気管49がシールドボックス41との間に
接続されている。イオン源43からは、イオンビームが
導出され、これは質量分離磁石44により、図において
は加速管60側に曲げられるのであるが、この90度の
軌跡偏向のためにイオン源43と加速管60とは同一直
線上に配列することはできない。排気管49と加速管6
0とは高電圧ターミナル42の左右の側面に取り付けら
れているが、これがために高電圧ターミナル42を電磁
気的に遮蔽するシールドボックス41の容積を大として
いる。
The conventional ion accelerator is constructed and operates as described above. As clearly shown in FIG. 4, an accelerating tube 60 is provided on the right side in the drawing of the high voltage terminal 42 with a shield box 41. And an exhaust pipe 49 is connected to the shield box 41 on the left side. An ion beam is led out from the ion source 43 and is bent by the mass separation magnet 44 toward the acceleration tube 60 in the figure. However, the ion source 43 and the acceleration tube 60 Cannot be arranged on the same straight line. Exhaust pipe 49 and acceleration pipe 6
0 is attached to the left and right side surfaces of the high-voltage terminal 42, which increases the volume of the shield box 41 that electromagnetically shields the high-voltage terminal 42.

【0009】今、仮にこれを小とするために加速管60
及び排気管49を図4において高電圧ターミナル42の
同側面とシールドボックス41との間に接続した場合に
は真空ポンプ12に対する高電圧ターミナル42内での
排気管の寸法が長くなり、コンダクタンスが小となり、
イオン源43を所定の真空度まで減圧させることができ
なくなる。
[0009] In order to temporarily reduce this, the acceleration tube 60
When the exhaust pipe 49 is connected between the same side of the high-voltage terminal 42 and the shield box 41 in FIG. 4, the size of the exhaust pipe in the high-voltage terminal 42 with respect to the vacuum pump 12 becomes longer, and the conductance becomes smaller. Becomes
The pressure of the ion source 43 cannot be reduced to a predetermined degree of vacuum.

【0010】なお加速管60内で発生したX線(これは
加速イオンが加速管内の残留ガスを電離、または電極と
の衝突により生ずる二次電子により生ずるものであ
る。)は、グランドシールドボックス41によって外部
に漏れることが防止される。またコロナシールド54及
び56はコロナ放電を発生させないために、ある曲率以
上の球形をしている。
X-rays generated in the accelerating tube 60 (which are generated by secondary ions generated by accelerating ions ionizing residual gas in the accelerating tube or colliding with an electrode) are ground shield box 41. Prevents leakage to the outside. Further, the corona shields 54 and 56 have a spherical shape with a certain curvature or more in order not to generate corona discharge.

【0011】また各中間ターミナル47間もしくはこれ
と高電圧ターミナル42との間または絶縁支柱支持板4
6との間は抵抗48により強制的に高電圧ターミナル4
2とグランドレベルとの間を等分割した電位としてい
る。これにより中間ターミナルや絶縁物表面の帯電が原
因でなる電場の乱れやイオンビームの変動(負荷変動)
による発生電圧の変動などで電場の攪乱がおこっても、
放電する確率を低減させており、また電圧を長時間安定
に発生し得るようにしている。
Further, between the intermediate terminals 47 or between the intermediate terminals 47 and the high-voltage terminals 42 or the insulating support plate 4
Between the high voltage terminals 4
2 and the ground level are equally divided potentials. As a result, electric field disturbances and ion beam fluctuations (load fluctuations) caused by charging of the intermediate terminals and the insulator surface
Even if the electric field is disturbed due to fluctuations in the voltage generated due to
The probability of discharging is reduced, and the voltage can be stably generated for a long time.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上記問題に
鑑みてなされ、高電圧を印加されるケーシング、すなわ
ち高電圧ターミナルを電磁気的に遮蔽するシールドボッ
クスの全容積を小とすることができるイオン加速装置を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can reduce the total volume of a casing to which a high voltage is applied, that is, a shield box for electromagnetically shielding a high voltage terminal. It is intended to provide an ion accelerator.

【0013】[0013]

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、地上よ
り所定の高さに配設され、少なくともイオン源及び質量
分離磁石を内蔵したケーシングの一側面と該ケーシング
を電磁気的に遮蔽するシールドボックスの該一側面と対
向する内壁面との間に、a)各々加速管と、b)前記イ
オン源を排気するための排気装置の排気管と、c)高電
圧電源装置の電圧を前記ケーシングに印加するための導
電部材を絶縁材で被覆した第1ブッシングと、d)電力
供給装置の電力を前記イオン源及び前記質量分離磁石に
導出するための導電部材を絶縁材で被覆した第2ブッシ
ングとを有し、前記ケーシングの他側面と該他側面と対
向する前記シールドボックスの内壁面との間は、大気を
介在させるのみとし、前記排気管と前記イオン源とを接
続する排気通路に設けた真空ポンプと、前記シールドボ
ックス外壁面に固定され絶縁流体を充満させた容器の内
部に配置される前記高電圧電源装置の高電圧発生部及び
前記電力供給装置の電力発生部と、を有することを特徴
とするイオン加速装置によって達成される。
In order to solve the problems described above purpose, the ground
At least at the ion source and mass
One side of a casing containing a separating magnet and the casing
And one side of a shield box for electromagnetically shielding
A) each accelerating tube and b)
An exhaust pipe of an exhaust device for exhausting the ON source;
For applying the voltage of the voltage power supply to the casing.
A first bushing in which an electric member is covered with an insulating material;
Supply power to the ion source and the mass separation magnet
A second bushing in which a conductive member for leading out is covered with an insulating material
And a pair of the other side surface of the casing and the other side surface.
Between the inner wall surface of the shield box facing
The exhaust pipe is connected only to the ion source.
A vacuum pump provided in a continuous exhaust passage,
Inside a container fixed to the outer wall of the box and filled with insulating fluid
A high-voltage generating unit of the high-voltage power supply device arranged in the unit;
The ion accelerator characterized in that it comprises a power generating unit, a power supply device, is accomplished by.

【0014】[0014]

【作用】高電圧を印加されるケーシングの一側面とシー
ルドボックスの内壁面との間に加速管、排気装置の排気
管、電力供給装置の所定の電力を導出する導電部材を被
覆する絶縁材でなる第1ブッシング及び高電圧発生装置
の高電圧を導出する導電部材を被覆し、絶縁材でなる第
2ブッシングがそれぞれ接続固定されることにより、高
電圧ターミナル、すなわちケーシングの他側面には何ら
装置を取り付ける必要がなく、従ってこれら面と対向す
るシールドボックスの内壁との間の距離は何らかの絶縁
材でこれらを接続して沿面放電により決定される耐電圧
よりも大きな大気の耐電圧を得ることができるので、こ
れらの距離を従来より大巾に小とすることができ、従っ
てケーシングもしくは高電圧ターミナルの一側面とシー
ルドボックスの内壁との間に配設される絶縁材の沿面放
電のみを考慮すればよく、従ってシールドボックスの全
容積を大巾に小とすることができる。例えば、高電圧タ
ーミナル、もしくはケーシングに400KVが印加され
る場合には、シールドボックスの内壁までの通常の耐電
圧距離として80cm〜1mが必要であるが、ケーシン
グの他側面部とこれと対向するシールドボックスの内壁
との間は大気を隔ててのみ絶縁であるので、50〜60
cmとすることができるので、シールドボックスの全容
積を大巾に小とし得ることは明白である。なお、高電圧
ターミナルを地上に支持している支柱の高さは従来と同
じである。
An accelerating pipe, an exhaust pipe of an exhaust device, and an insulating material covering a conductive member for leading predetermined power of a power supply device are provided between one side surface of a casing to which a high voltage is applied and an inner wall surface of a shield box. The first bushing and the high voltage generator are covered with a conductive member for deriving a high voltage, and the second bushing made of an insulating material is connected and fixed. Therefore, the distance between these surfaces and the inner wall of the opposing shield box can be connected with some insulating material to obtain a withstand voltage of the atmosphere larger than the withstand voltage determined by creeping discharge. These distances can be made much smaller than before, so that one side of the casing or high voltage terminal and the inside of the shielding box Considering only the creeping discharge disposed an insulated material between the well and therefore the total volume of the shielding box can be greatly in small. For example, when 400 KV is applied to the high voltage terminal or the casing, a normal withstand voltage distance to the inner wall of the shield box is required to be 80 cm to 1 m. Since it is insulated only from the inside of the box with the inner wall of the box, 50-60
Clearly, the total volume of the shield box can be significantly smaller, as it can be measured in cm. In addition, the height of the pillar that supports the high-voltage terminal on the ground is the same as before.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例によるイオン加速装置
について図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an ion accelerator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は、本実施例のイオン加速装置全体の
平面図を示すものであるが、図において高電圧ターミナ
ル1はシールドボックス2内に配設されている。従来と
同様に高電圧ターミナル1内にはイオン源3、引き出し
電極4、プラズマ発生材料ガス収納箱6、プラズマ発生
用電源5などを内蔵し(なお、これらの配置構成は従来
と若干異なる)、またイオン源3には連接して従来と同
様に質量分離磁石44が配設されており、これは導管8
を介し、加速管60に接続されている。この一端はシー
ルドボックス2に接続されている。
FIG. 1 is a plan view of the entire ion accelerator of this embodiment. In FIG. 1, a high-voltage terminal 1 is provided in a shield box 2. As in the conventional case, the ion source 3, the extraction electrode 4, the plasma generating material gas storage box 6, the power supply 5 for plasma generation, and the like are built in the high voltage terminal 1 (these arrangements are slightly different from the conventional ones). A mass separation magnet 44 is connected to the ion source 3 in the same manner as in the prior art.
Is connected to the accelerating tube 60. This one end is connected to the shield box 2.

【0017】また本発明によれば、イオン源3に第1の
真空ポンプ7が接続されており、更に導管8に第2の真
空ポンプ9が接続されている。そしてシールドボックス
2の外方には第3の真空ポンプ12が配設されており、
これは排気管11を介してT字型の排気ダクト10に接
続されている。これは第1の真空ポンプ7に接続され、
更に導管8に接続されている第2の真空ポンプ9を補助
する。また、第4の真空ポンプ40が加速管60内を排
気するために集束用Qレンズユニット61に取り付けら
れている。
According to the present invention, the first vacuum pump 7 is connected to the ion source 3, and the second vacuum pump 9 is connected to the conduit 8. A third vacuum pump 12 is provided outside the shield box 2,
This is connected to a T-shaped exhaust duct 10 via an exhaust pipe 11. This is connected to the first vacuum pump 7,
It further assists a second vacuum pump 9 connected to the conduit 8. Further, a fourth vacuum pump 40 is attached to the focusing Q lens unit 61 to exhaust the inside of the acceleration tube 60.

【0018】更に本発明によれば、絶縁トランス14及
び高電圧発生装置16のトランス部14a、高電圧発生
部16aがシールドボックス2の外方に配設され、この
シールドボックス2と高電圧ターミナル1との間に絶縁
トランス14及び高電圧発生装置16の高電圧を高電圧
ターミナル1に接続するために、これを被覆して絶縁材
でなるブッシング13、15がシールドボックス2と高
電圧ターミナル1との間に接続されている。ここで、一
方のブッシング13は本発明に係る第2ブッシングに対
応し、他方のブッシング15は本発明に係る第1ブッシ
ングに対応する。
Further, according to the present invention, the insulating transformer 14, the transformer section 14a of the high voltage generator 16 and the high voltage generator 16a are disposed outside the shield box 2, and the shield box 2 and the high voltage terminal 1 In order to connect the high voltage of the insulating transformer 14 and the high voltage generator 16 to the high voltage terminal 1 between the shield box 2 and the high voltage terminal 1, Connected between Where
The other bushing 13 corresponds to the second bushing according to the present invention.
And the other bushing 15 is the first bushing according to the present invention.
To respond to

【0019】高電圧発生装置16の詳細は図2に示され
るが、この高電圧発生部16aの絶縁容器16bはシー
ルドボックス2の外壁面に固定されており、この内部に
絶縁流体として絶縁油Mを充填させており、これにより
ダイオードDやコンデンサCなどでなる倍電圧回路部1
6Aの最高電圧部は抵抗体16Bを介して高電圧ターミ
ナル1に接続されている。また図2において倍電圧回路
部16Aの入力端子a、bには発振器の出力端子が接続
される。
The details of the high-voltage generator 16 are shown in FIG. 2. The insulating container 16b of the high-voltage generator 16a is fixed to the outer wall surface of the shield box 2 , and
Insulating oil M is filled as an insulating fluid.
The highest voltage section of 6A is connected to the high voltage terminal 1 via a resistor 16B. In FIG. 2, the output terminals of the oscillator are connected to the input terminals a and b of the voltage doubler circuit section 16A.

【0020】絶縁トランス14のトランス部14aは金
属容器14bを備えており、これもシールドボックス2
外壁面に固定され、高電圧発生装置16と同様に絶縁
油Mを充填させており、この絶縁油M中に一次側コイル
1 、鉄心F、二次側コイルC2 とからなるトランス部
が浸漬されている。二次側コイルC2 からの導出端子
e、fは上方へと延びており、これから高電圧ターミナ
ル1内のイオン源3、質量分離磁石44、引き出し電極
4などに電力を供給する。高電圧発生装置16は上述し
たようにシールドボックス2に固定されているが、この
シールドボックス2と高電圧ターミナル1との間には絶
縁材でなるブッシング20が取り付けられており、この
内部で高電圧発生装置16の最高電圧が抵抗体16Bに
接続されるが、これを被覆している。またブッシング2
0には所定の間隔で金属リング21が取り付けられてお
り、これらの間は抵抗体22で接続されている。
The transformer section 14a of the insulating transformer 14 includes a metal container 14b, which is also a shield box 2.
Is fixed to the outer wall surface of the motor , and is filled with insulating oil M in the same manner as the high-voltage generating device 16, and a transformer section including the primary coil C 1 , the iron core F, and the secondary coil C 2 in the insulating oil M Is immersed. Deriving terminal e from the secondary side coil C 2, f extends upwardly, from which the high-voltage terminal 1 within the ion source 3, a mass separation magnet 44, for supplying power to such extraction electrode 4. The high-voltage generating device 16 is fixed to the shield box 2 as described above, and a bushing 20 made of an insulating material is attached between the shield box 2 and the high-voltage terminal 1. The highest voltage of the voltage generator 16 is connected to the resistor 16B, but covers it. Also bushing 2
At 0, metal rings 21 are attached at predetermined intervals, and these are connected by a resistor 22.

【0021】絶縁トランス14の二次側コイルC2 側も
高電圧ターミナル1側に延出され、これを囲繞するよう
に絶縁材でなるブッシング23がシールドボックス2と
高電圧ターミナル1との間に取り付けられており、この
外周には高電圧発生装置16と同様に金属リング24が
所定の間隔で固定されており、この間は抵抗体25で接
続されている。
[0021] Between the secondary side coil C 2 side is extended to the high-voltage terminal 1 side, the high voltage terminal 1 bushing 23 and shield box 2 made of an insulating material so as to surround this isolation transformer 14 A metal ring 24 is fixed at a predetermined interval on the outer periphery, similarly to the high-voltage generator 16, and is connected by a resistor 25 between the metal rings 24.

【0022】排気管11及び加速管60も同様に、その
外周は絶縁材でなるブッシング26、29により被覆さ
れており、この外周には金属リング27、30が同様に
所定の間隔で固定されており、これらの間は抵抗体2
8、31で接続されている。mはターミナル1に形成し
た開口の周辺に固定された金属リングで放電防止用であ
る。
Similarly, the outer circumferences of the exhaust pipe 11 and the acceleration pipe 60 are covered with bushings 26 and 29 made of an insulating material, and metal rings 27 and 30 are fixed to the outer circumference at predetermined intervals. Between these two resistors
8 and 31 are connected. m is a metal ring fixed around the opening formed in the terminal 1 for preventing discharge.

【0023】本発明の実施例によるイオン加速装置は、
以上ように構成されるが、次にこの作用について説明す
る。
An ion accelerator according to an embodiment of the present invention
The configuration is as described above. Next, this operation will be described.

【0024】第1、第2の真空ポンプ7、9により、そ
れぞれイオン源3及び質量分離磁石44に接続される導
管8が所定圧まで減圧される。シールドボックス2の外
方に配設された第3の真空ポンプ12により、排気管1
1及び排気ダクト10を介して第1、第2の真空ポンプ
7、9を補助する形で排気管11及び質量分離磁石44
と加速管60とを接続する導管8内を所定の減圧度まで
低下するよう排気する。
The first and second vacuum pumps 7 and 9 reduce the pressure of the conduit 8 connected to the ion source 3 and the mass separation magnet 44 to a predetermined pressure. An exhaust pipe 1 is provided by a third vacuum pump 12 disposed outside the shield box 2.
1 and the exhaust pipe 11 and the mass separation magnet 44 through the exhaust duct 10 to assist the first and second vacuum pumps 7 and 9.
The inside of the conduit 8 connecting the gas and the acceleration pipe 60 is evacuated so as to reduce the pressure to a predetermined pressure reduction degree.

【0025】以上のような状態で従来と同様にイオン源
3から所定の電圧で加速されたイオンが、質量分離磁石
44により質量分離され、所定のイオンのみが導管8及
び加速管60を介してイオン注入装置63へと導かれ
る。
In the above state, ions accelerated from the ion source 3 at a predetermined voltage in the same manner as in the prior art are mass-separated by the mass separation magnet 44, and only predetermined ions are passed through the conduit 8 and the acceleration tube 60. It is led to the ion implantation device 63.

【0026】本実施例の作用は以上の通りであるが、次
のような効果を奏するものである。すなわち図1から明
らかなように、本実施例によれば高電圧ターミナル1の
一側面に加速管60、排気管11、絶縁トランス14の
ブッシング13、高電圧発生装置16のブッシング15
全てが取り付けられているので、他の3つの側面には何
ら装置は取り付けられておらず、従って高電圧ターミナ
ル1は、本実施例によれば、400KVが印加されてい
るのであるが、これの他側面とシールドボックス2との
間は大気を介在させているのみであり、同じ距離であれ
ば、絶縁材で高電圧ターミナル1の側面とシールドボッ
クス2とを結合している場合とでは耐電圧は前者のほう
がはるかに大きい。従って所定の耐電圧を得るために
は、シールドボックス2と高電圧ターミナル1の側面と
の間を更に小さくすることができ、加速管60、排気管
11、絶縁トランス14のブッシング13、高電圧発生
装置16のブッシング15を取り付けている側面と、こ
れと対向するシールドボックス2の内壁との間の距離に
比べて、はるかに小さくすることができる。従って、高
電圧ターミナル1を囲うシールドボックス2の全容積を
はるかに小とすることができる。よって本イオン加速装
置のコストを大巾に低下させることができる。他の種の
装置に比べ、一般に大きな占有面積を必要とするこの種
装置と比べても、大巾にその占有面積を小とすることが
できるので、限られた工場内の面積を有効に利用するこ
とができる。更に以上の実施例では、グランド電位から
同じ距離の位置に均等に金属リング21、24、27、
30が取り付けられ、それらの間に抵抗22、25、2
8、31が設けられているので、Lの線で示すような等
電位面がシールドボックス2から高電圧ターミナル1の
間に均等に形成され、高電圧を安定に維持させている。
The operation of this embodiment is as described above, but has the following effects. That is, as is apparent from FIG. 1, according to the present embodiment, the accelerating pipe 60, the exhaust pipe 11, the bushing 13 of the insulating transformer 14, and the bushing 15 of the high voltage generator 16 are provided on one side of the high voltage terminal 1.
Since all are mounted, no devices are mounted on the other three sides, and thus the high voltage terminal 1 is, according to this embodiment, applied with 400 KV, Only the atmosphere is interposed between the other side and the shield box 2, and if the distance is the same, the withstand voltage is higher than when the side of the high-voltage terminal 1 and the shield box 2 are connected with an insulating material. Is much larger in the former. Therefore, in order to obtain a predetermined withstand voltage, the distance between the shield box 2 and the side surface of the high voltage terminal 1 can be further reduced, and the acceleration tube 60, the exhaust tube 11, the bushing 13 of the insulating transformer 14, the high voltage generation The distance between the side surface of the device 16 where the bushing 15 is mounted and the inner wall of the shield box 2 facing this can be made much smaller. Therefore, the total volume of the shield box 2 surrounding the high voltage terminal 1 can be made much smaller. Therefore, the cost of the present ion accelerator can be significantly reduced. Compared to other equipment of this type, which generally requires a larger occupation area, the occupied area can be greatly reduced, so that limited factory area can be used effectively. can do. Further, in the above embodiments, the metal rings 21, 24, 27,
30 are mounted with resistors 22, 25, 2
Since the electrodes 8 and 31 are provided, an equipotential surface as indicated by the line L is formed evenly between the shield box 2 and the high-voltage terminal 1 to stably maintain a high voltage.

【0027】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.

【0028】例えば、以上の実施例では高電圧発生装置
16及び絶縁トランス14の絶縁容器内には絶縁の媒体
として絶縁油Mを充填させたが、これに代えて、SF6
のような絶縁ガスを充満させるようにしてもよい。
[0028] For example, in the above embodiment, but the high voltage generator 16 and the insulating vessel of the insulating transformer 14 is filled with insulating oil M as a medium for insulation, instead of this, SF 6
May be filled with an insulating gas such as

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のイオン加速
装置によれば、高電圧ターミナル、すなわち高電圧を印
加されるケーシングをシールドするシールドボックスの
全容積を従来よりはるかに小とし、装置コスト及びイオ
ン加速装置の占有面積を大巾に低下させることができ
る。
As described above, according to the ion accelerator of the present invention, the total volume of the high voltage terminal, that is, the shield box for shielding the casing to which the high voltage is applied is made much smaller than that of the conventional ion accelerator. The cost and the area occupied by the ion accelerator can be greatly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の実施例によるイオン加速装置の
平面図である。
FIG. 1 is a plan view of an ion accelerator according to an embodiment of the present invention.

【図2】同要部を拡大断面で示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the relevant part in an enlarged cross section.

【図3】従来例のイオン加速装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of a conventional ion accelerator.

【図4】同平面図である。FIG. 4 is a plan view of the same.

【図5】側面図である。FIG. 5 is a side view of the same .

【図6】同装置における一部の拡大側断面図である。FIG. 6 is a partially enlarged side sectional view of the device.

【図7】同装置における他一部の拡大側断面図である。FIG. 7 is an enlarged side sectional view of another part of the device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高電圧ターミナル 2 シールドボックス 3 イオン源 7 第1の真空ポンプ9 第2の真空ポンプ 10 排気ダクト 11 排気管 12 第3の真空ポンプ 13 ブッシング(第2ブッシング) 14 絶縁トランス 15 ブッシング(第1ブッシング) 16 高電圧発生装置 60 加速管REFERENCE SIGNS LIST 1 high voltage terminal 2 shield box 3 ion source 7 first vacuum pump 9 second vacuum pump 10 exhaust duct 11 exhaust pipe 12 third vacuum pump 13 bushing (second bushing) 14 insulating transformer 15 bushing (first bushing) ) 16 High voltage generator 60 Accelerator tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−158400(JP,A) 特開 平5−29095(JP,A) 特開 平5−266995(JP,A) 特開 平1−311556(JP,A) 特開 昭59−187281(JP,A) 実開 昭60−138249(JP,U) 実開 昭62−193600(JP,U) 実開 昭62−58900(JP,U) 特表 平1−500942(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 5/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-60-158400 (JP, A) JP-A-5-29095 (JP, A) JP-A-5-266995 (JP, A) JP-A-1- 311556 (JP, A) JP-A-59-187281 (JP, A) JP-A 60-138249 (JP, U) JP-A 62-193600 (JP, U) JP-A 62-58900 (JP, U) Special Table Hei 1-500942 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H05H 5/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 地上より所定の高さに配設され、少なく
ともイオン源及び質量分離磁石を内蔵したケーシングの
一側面と該ケーシングを電磁気的に遮蔽するシールドボ
ックスの該一側面と対向する内壁面との間に、 a)各々加速管と、 b)前記イオン源を排気するための排気装置の排気管
と、 c)高電圧電源装置の電圧を前記ケーシングに印加する
ための導電部材を絶縁材で被覆した第1ブッシングと、 d)電力供給装置の電力を前記イオン源及び前記質量分
離磁石に導出するための導電部材を絶縁材で被覆した第
2ブッシングとを有し、 前記ケーシングの他側面と該他側面と対向する前記シー
ルドボックスの内壁面との間は、大気を介在させるのみ
とし、 前記排気管と前記イオン源とを接続する排気通路に設け
た真空ポンプと、 前記シールドボックス外壁面に固定され絶縁流体を充満
させた容器の内部に配置される前記高電圧電源装置の高
電圧発生部及び前記電力供給装置の電力発生部と、 を有する ことを特徴とするイオン加速装置。
(1) The apparatus is provided at a predetermined height from the ground, and
Of the casing containing the ion source and mass separation magnet
A shield bore for electromagnetically shielding one side and the casing
A ) an accelerating tube, respectively; b) an exhaust pipe of an exhaust device for exhausting the ion source.
If, a voltage of c) a high voltage power supply to said casing
A first bushing in which a conductive member is coated with an insulating material, and d) power of a power supply device is supplied to the ion source and the mass.
The conductive member for leading to the demagnetized magnet is covered with an insulating material.
2 bushing, and the other side of the casing and the sheet facing the other side.
Only the atmosphere is interposed between the inner wall of the box and
And provided in an exhaust passage connecting the exhaust pipe and the ion source.
Vacuum pump and filled with insulating fluid fixed on the outer wall of the shield box
Height of the high-voltage power supply placed inside the
Ion accelerator characterized by having a a power generation unit of the voltage generator and the power supply device.
【請求項2】 前記高電圧電源装置及び前記電力供給装
置は各々コックロフト・ウォルトン型及び絶縁トランス
であり、各々そのスタック部及びトランス部を前記絶縁
流体を充満させる容器内に位置させている請求項1に記
載のイオン加速装置。
2. The high-voltage power supply and the power supply are Cockloft-Walton type and insulation transformers, respectively, and their stack units and transformer units are respectively located in containers filled with the insulation fluid. Item 2. The ion accelerator according to Item 1.
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